Contoh perpindahan panas secara radiasi

Perpindahan panas radiasi adalah mode perpindahan kalor dari satu tempat ke tempat lain dalam bentuk gelombang yang disebut gelombang elektromagnetik. Konveksi dan konduksi membutuhkan keberadaan materi sebagai media untuk dibawa panas dari yang lebih panas ke daerah yang lebih dingin. Beberapa contoh umum Radiasi adalah sinar Ultraviolet dari matahari, panas dari kompor kompor, cahaya tampak dari lilin, sinar-x dari mesin sinar-x.

Semua kehidupan di Bumi tergantung pada transfer energi dari Matahari, dan energi ini ditransfer ke Bumi di atas ruang kosong. Bentuk transfer energi ini adalah radiasi panas.

Matahari kita adalah sumber utama energi panas. Tetapi bagaimana energi panas ini mencapai bumi? Itu tidak mencapai kita dengan konduksi atau konveksi karena ruang antara matahari dan atmosfer Bumi kosong. Ada mode ketiga yang disebut radiasi dimana panas bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Melalui radiasi, panas mencapai kita dari matahari.

Radiasi adalah emisi dan perambatan energi. Suatu zat tidak perlu radioaktif untuk memancarkan radiasi karena radiasi mencakup semua bentuk energi, bukan hanya yang dihasilkan oleh peluruhan radioaktif. Namun, semua bahan radioaktif memancarkan radiasi.

Radiasi dan radioaktivitas adalah dua konsep yang sering salah dimengerti. Berikut adalah definisi radiasi dan lihat bagaimana perbedaannya dari radioaktivitas.

Pengertian Radiasi

Radiasi adalah digambarkan sebagai energi atau partikel dari sumber yang melakukan perjalanan melalui ruang atau media lain. Cahaya, panas, dan gelombang mikro dan gelombang radio yang digunakan untuk komunikasi nirkabel adalah semua bentuk radiasi.

Radiasi meliputi partikel dan gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh beberapa bahan dan membawa energi. Jenis radiasi yang dibahas di bawah ini disebut radiasi pengion karena dapat menghasilkan partikel bermuatan (atau ion) dalam materi. Sinar-X, sinar gamma, partikel alfa, partikel beta, dan neutron adalah contoh radiasi pengion.

Jenis radiasi

Radiasi adalah emisi dan perbanyakan energi dalam bentuk gelombang, sinar atau partikel. Ada tiga jenis utama radiasi:

  1. Radiasi non-pengion: Ini adalah pelepasan energi dari daerah berenergi rendah dari spektrum elektromagnetik. Ini termasuk cahaya, radio, gelombang mikro, inframerah (panas), dan sinar ultraviolet.
  2. Radiasi pengion: Ini adalah radiasi dengan energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron dari orbital atom, membentuk ion. Radiasi pengion termasuk x-ray, sinar gamma, partikel alfa, dan partikel beta.
  3. Neutron: Neutron adalah partikel yang ditemukan di inti atom. Ketika mereka lepas dari nukleus, mereka memiliki energi dan bertindak sebagai radiasi.

    Contoh radiasi
    Contoh radiasi

Contoh Radiasi

Berikut adalah beberapa contoh berbagai jenis radiasi:

  • sinar ultraviolet dari matahari
  • panas dari kompor
  • cahaya tampak dari lilin
  • sinar-x dari mesin x-ray
  • Partikel alfa yang dipancarkan dari peluruhan radioaktif uranium
  • gelombang suara dari stereo Anda
  • gelombang mikro dari oven microwave
  • radiasi elektromagnetik dari ponsel Anda
  • sinar ultraviolet dari cahaya hitam
  • radiasi partikel beta dari sampel strontium-90
  • radiasi gamma dari supernova
  • radiasi microwave dari router wifi Anda
  • gelombang radio
  • sinar laser
  • Lilin yang menyala memancarkan radiasi dalam bentuk panas dan cahaya.
  • Matahari memancarkan radiasi dalam bentuk cahaya, panas, dan partikel.
  • Uranium-238 meluruh menjadi Thorium-234 memancarkan radiasi dalam bentuk partikel alfa.
  • Elektron jatuh dari satu keadaanenergi ke keadaan energi lebih rendah memancarkan  radiasi dalam bentuk foton.

Seperti yang Anda lihat, sebagian besar contoh dalam daftar ini adalah contoh dari spektrum elektromagnetik, tetapi sumber energi tidak perlu cahaya atau magnet untuk memenuhi syarat sebagai radiasi. Lagi pula, suara adalah bentuk energi yang berbeda. Partikel alfa bergerak, inti helium energetik (partikel).

Contoh Hal-Hal Yang Bukan Radiasi

Sangat penting untuk menyadari isotop tidak selalu radioaktif. Misalnya deuterium adalah isotop hidrogen yang bukan radioaktif. Segelas air berat pada suhu kamar tidak memancarkan radiasi. (Segelas air hangat memancarkan radiasi sebagai panas.)

Contoh yang lebih teknis berkaitan dengan definisi radiasi. Sumber energi mungkin mampu memancarkan radiasi, tetapi jika energi tidak merambat ke luar, itu tidak memancar. Ambil, misalnya, medan magnet. Jika Anda menghubungkan kumparan kawat ke baterai dan membentuk elektromagnet, medan magnet yang dihasilkannya (sebenarnya medan elektromagnetik) adalah bentuk radiasi. Namun, medan magnet yang mengelilingi bumi biasanya tidak dianggap sebagai radiasi karena tidak “terlepas” atau menyebar ke luar angkasa.

Perbedaan Radiasi dan Radioaktivitas

Radiasi adalah pelepasan energi, entah itu berupa gelombang atau partikel. Radioaktivitas mengacu pada peluruhan atau pemisahan inti atom. Bahan radioaktif melepaskan radiasi saat meluruh. Contoh peluruhan termasuk peluruhan alfa, peluruhan beta, peluruhan gamma, pelepasan neutron, dan fisi spontan. Semua radiasi disertai pelepasan isotop radioaktif, tetapi tidak semua radiasi berasal dari radioaktivitas.

Mengapa secangkir teh panas menjadi dingin setelah beberapa saat?

Semua benda, yang tergeletak di dalam ruangan termasuk dinding, atap, dan lantai ruangan memancarkan panas. Namun, mereka juga menyerap panas secara bersamaan. Ketika suhu suatu objek lebih tinggi dari lingkungannya, ia memancarkan lebih banyak panas daripada menyerap. Akibatnya, suhunya terus menurun hingga menjadi sama dengan lingkungannya. Pada tahap ini, benda mengeluarkan jumlah panas yang sama dengan jumlah panas yang diserapnya.

Ketika suhu suatu benda lebih rendah dari lingkungannya, maka ia memancarkan lebih sedikit panas daripada menyerap. Akibatnya, suhunya terus meningkat hingga menjadi sama dengan lingkungannya. Tingkat di mana berbagai permukaan memancarkan panas tergantung pada sifat permukaan.

Dampak radiasi

Radiasi pengion memiliki energi yang cukup untuk mempengaruhi atom-atom dalam sel-sel hidup dan dengan demikian merusak materi genetiknya (DNA). Untungnya, sel-sel dalam tubuh kita sangat efisien dalam memperbaiki kerusakan ini. Namun, jika kerusakan tidak diperbaiki dengan benar, sebuah sel dapat mati atau akhirnya menjadi kanker. Informasi terkait dalam bahasa Spanyol (Información relacionada en español).

Paparan pada tingkat radiasi yang sangat tinggi, seperti dekat dengan ledakan atom, dapat menyebabkan efek kesehatan akut seperti luka bakar kulit dan sindrom radiasi akut (“penyakit radiasi”). Hal ini juga dapat mengakibatkan efek kesehatan jangka panjang seperti kanker dan penyakit kardiovaskuler. Paparan radiasi tingkat rendah yang ditemui di lingkungan tidak menyebabkan efek kesehatan langsung, tetapi merupakan kontributor kecil terhadap risiko kanker kita secara keseluruhan.

Objek yang berbeda menyerap jumlah radiasi panas yang berbeda yang jatuh pada mereka yang mencerminkan bagian yang tersisa. Jumlah panas yang diserap tubuh tergantung pada warna dan sifat permukaannya. Permukaan hitam dan kasar menyerap lebih banyak panas daripada permukaan Putih atau halus. Karena penyerap yang baik juga merupakan radiator panas yang baik. Dengan demikian, tubuh berwarna hitam menjadi panas dengan cepat menyerap panas yang mencapainya pada hari yang cerah dan juga mendingin dengan cepat dengan memberikan panasnya ke sekitarnya. Bagian bawah panci masak dibuat hitam untuk meningkatkan penyerapan panas dari api.

Seperti halnya sinar cahaya, radiasi panas juga mematuhi hukum refleksi. Jumlah panas yang dipantulkan dari suatu benda tergantung pada warna dan sifat permukaannya. Permukaan putih mencerminkan lebih dari permukaan berwarna atau hitam. Demikian pula, permukaan yang dipoles adalah pemantul yang baik daripada permukaan yang kasar dan pemantulan radiasi panas lebih besar dari permukaan yang dipoles.

Penerapan Radiasi panas dalam kehidupan sehari-hari

Setiap objek memancarkan atau memancarkan sejumlah panas. Pengetahuan tentang radiasi dapat membantu kita dalam banyak hal, seperti:

  • Ketika kita duduk di samping api, panas api mencapai kita dengan radiasi.
  • Sirip pendingin di belakang kulkas kita perlu memancarkan panasnya dengan cepat ke lingkungan.
  • Permukaannya dibuat kasar dan dicat hitam.
  • Selama hari-hari musim panas, disarankan untuk mengenakan pakaian putih atau berwarna terang. Warna putih menyerap lebih sedikit panas daripada warna gelap.
  • Di daerah dingin, rumah kaca digunakan untuk pertumbuhan tanaman yang lebih baik. Radiasi dari matahari melewati kaca atau plastik dan menghangatkan tanah dan tanaman. Tumbuhan dan tanah menyerap dan memancarkan radiasi dan meningkatkan suhu di rumah kaca. Tanaman tumbuh baik di suhu rumah kaca yang meningkat.
  • Labu vakum dirancang untuk menjaga agar cairan tetap panas dengan meminimalkan kehilangan panas dengan empat cara konduksi, konveksi, radiasi, dan penguapan. Konduksi dan konveksi melalui sisi labu dicegah dengan kekosongan di antara dinding kaca ganda labu. Konduksi melalui udara yang terjebak di atas cairan adalah minimum karena udara adalah penghantar panas yang sangat buruk. Stopper biasanya terbuat dari plastik yang juga merupakan penghantar panas yang buruk.
  • Penguapan dan konveksi hanya terjadi ketika sumbat plastik dilepas saat digunakan. Kehilangan panas karena radiasi lebih sulit dihentikan karena panas radiasi dapat melewati ruang hampa udara. Untuk meminimalkan kehilangan panas melalui radiasi, dinding kaca berwarna perak untuk memantulkan kembali panas radiasi ke dalam cairan panas.
  • Teko, permukaan mengkilap adalah penghasil radiasi yang buruk, teko mengkilap dapat membuat teh lebih hangat daripada teko hitam untuk waktu yang lebih lama.
  • Rumah kaca juga bekerja berdasarkan prinsip radiasi di mana panas terperangkap selama musim dingin untuk menjadi hangat di dalam ruangan.

Related Posts